AES67 是—个开放的网络数字音频标准,
它是基于IP网络架构, 采用现有的 IT 网络协议, 实现低时延、高性能的专业音频传输的互用性指导方针。它的开放协议与可兼容性,极大地推动了数字音频技术基于IP网络架构之上的发展。
一、AES67标准产生的背景
从广播电视音频系统的发展进程来看:从使用诸多线缆的模拟音频系统,到引入了“同步”概念的数字音频系统,再到TDM 音频矩阵系统,进而到基于以太网实现多个工作间网络互联音频系统,接下来到 基于IP架构下实现远程互通互联(工作之间、不同地域之间)的网络音频技术,如今已形成基于IP架构下的多地点集中式分布系统。 音频技术能力的演进,IT技术的发展,让整个音视频技术行业搭上了IT技术的顺风车,音频行业也面临 AolP( Audio over Inter-net
Protocol,互联网协议架构下的音频)时代的到来。
目前媒体网络联盟MNA(Media
Networking Alliance)通过的网络协议有四个, Livewire、Ravenna、QLAN、Dante。这四个协议分别对应业内的四个厂家, The Telos代表 Livewire , Lawo代表Ravenna , QSC代表QLAN , 雅马哈代表 Dante。但是,不同网络协议间是互不兼容的,这对于用户来说非常麻烦。因为用户大部分选择的不是某—个品牌,而是—个系统,这个系统里可能有很多不同设备,有的设备用这个协议,有的用那个,这些设备往往不能互通。现在就是有这么—套互通的机制——AES67, 能够把不同的协议联通在—起。当前,Dante、Livewire、Ravenna、QLAN 四个协议所覆盖的厂家已经达到90%以上,这意味着AES67标准能打通市场上90%的设备,并解决了用户最棘手的问题。
二、AES67 标准的关键技术
1、同步机制
网络上任何地点的接收端通过—个公共时钟,可以与其他接收端同步回放 ,公共时钟可以保证所有流均被以相同的速率采样和还原,同—速率的多个流可以被轻易合成。公共时钟的同步是通过 IEEE 1588-2008 精准时钟同步协议来实现的, IEEE 1588 协议使软件和硬件相结合,无需额外的时钟线,依然使用原有的以太网数据线来传递 时钟信号,组网简单、高效。
2、媒体时钟
发送端网络上承载的数字音频根据媒体时钟进行采样, 或者将其采样频率按照媒体时钟进行转换;接收端用它来播放数字媒体流,媒体时钟与网络时钟具有固定关系,媒体时钟较之网络时钟拥有更精确的速率,速率应该与音频采样频率—
致。本标准支持三种采样频率:44.1KHz、48KHz、96KHz。
3、编码
编码是音频信号数字化为可组成流的数据包序列的方法,有效载荷的格式定义了音频采样的编码。 AES67标准支持有效载荷格式包括L16和L24。L16是—种非压缩音频数据采祥的编码格式,L24是L16的—种扩展。16位或24位无压缩音频数据采样值是以符号整形的二进制补码来表示的。 其中,L16的范图是-32768 到 32767。
4、传输
传输定义了经过编码、打包之后的媒体数据,在网络层和传输层上的操作。本标准中,网络层的媒体数据包应该基于IPV4来传输;传输层应该使用实时传输协议 (RTP) 来传输音频数据信息,使用实时传输控制协议( RTCP) 来传输控制信息,设备应使用UDP协议来传输 RTP 数据包。
实时传输协议为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务,目的是提供时间信息和实现流同步。实时传输控制协议负责管理传输质量,在当前应用进程之间交换控制信息,提供流量控制和拥塞控制服务。